第一节 井田位置、范围和交通条件
一、井田位置与范围
凤凰山矿位于晋城市区北侧5km处, 行政区区划属晋城市城区北石店镇和泽州县巴公镇管辖。据山西省国土资源厅20##年10月14日为该矿发放的1000000220021号采矿许可证，井田范围由28个坐标点连线圈定（拐点坐标详见附表15）。井田北以杨庄－北堆村连线为界，南和古书院矿相接，东与王台铺矿为邻，西至白马寺逆断层，井田东西宽约4.3km，南北长约7.5km，面积29.3485km2。
二、交通条件
井田东侧2km处有太（原）－焦（作）铁路、太（原）－洛（阳）公路和晋（城）－长（治）高速公路通过，井田至太焦铁路晋城北站间有矿区专用铁路连接。井田南侧7km处有晋（城）－阳（城）、晋（城）－焦（作）高速公路通过，西侧30km处有侯（马）－月（山）铁路通过。井田处交通可谓四通八达。由井田经由铁路、公路向北可到长治、太原，向南可至焦作、郑州，向西可达侯马、西安，交通运输十分便利（详见交通位置图）。
第三节 自然地理
一、地形地貌
井田位于太行山西侧，泽州盆地北端，地表呈现为侵蚀的低山－丘陵地貌。井田内沟壑纵横，梁岭绵延，地形比较复杂。总观井田，北部和东南部基本为第四系黄土覆盖，属丘陵区，中南部基岩大片出露，地势相对较高，为低山区。井田总的地势为南高北低，西高东低。地形最高点位于南部边界处山梁，标高1018.6m。最低点位于东北边界处，标高762.4m，最大相对高差356.2m。
二、河流水系
本区属黄河流域沁河水系。
井田内河流主要有四义河和车渠河，分别位于井田北部和南部，均属季节性河流，分别由西向东穿过井田汇入丹河。另外，为了抗旱蓄水，井田内先后建有水库、水池多处，由于多年干旱失修，大多数除雨季外，常年无水。常年有水的较大水库有：东四义人工湖，位于东四义村南，库容量52万m3，山耳东水库，位于山耳东村东，库容量147万m3，车渠水库，位于大车渠村东南，库容量45万m3。
四义河发源于二仙掌，经柏杨坪、李庄、山耳东、四义、巴公、泊村流入丹河，全长9.5km，径流面积20km2，流量0.0074～0.675L/s。车渠河发源于小车渠，经大车渠、北石店、水东流入丹河，井田内长1.5km，径流面积6 km2，流量0.018～0.214 L/s。两河的共同特点是，旱季上游基岩泉水补给地表水，雨季河水泛滥，淹没一级阶地，因此，水量变化非常大。
三、气象
本区属暖温带大陆性气候。四季分明，温和宜人，日照充足，无霜期长。据晋城市气象站资料，年平均气温11℃，极端最低气温－22.8℃（1956年1月21日），极端最高气温38.6℃（1967年6月4日）。雨季为6、7、8三个月，平均年降水量622.7mm，最小295.9mm（1965年），最大1010.4mm（1956年）。平均年蒸发量1783mm，最小1393.3mm（1989年），最大2428.3mm（1965年），年蒸发量是降水量的2～3倍。本区冬、春季多西北风，夏、秋季多东南和南风，风力一般3～4级，最大6级左右。每年10月中旬至来年4月中旬为霜冻期，全年霜期150～180d。最大冻土深度43cm。
四、地震
根据国家《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001），晋城市为6度地震烈度区。
据史料文献记载，晋城市从未发生过5级以上的破坏性地震，而外围强震（6级以上）的波及则造成过不同程度的破坏，如1303年9月山西洪洞8级地震和1695年5月临汾8级地震，使晋城市居民死伤甚重，房屋破坏无数，上世纪60年代初邢台地震，晋城市有较为强烈的震感。
第二章 矿井地质工作
第一节 以往矿井地质报告及勘探工作简况
一、以往勘探工作
1、华北煤田地质勘探局地质调查队一分队在打了少量钻孔和填绘1/5万地形地质图的基础上，于1956年12月提交了《白马寺区普查报告》。
2、1957年12月和1958年6月，华北煤田地质局152地质勘探队分别提交了《白马寺Ⅰ区精查地质报告》和《白马寺Ⅱ区精查地质报告》。施工中共布置13条勘探线，钻孔75个，勘探面积104.01km2。由于工程量不足，主要构造形态控制不够，在60年代报告复审时降为详查。
3、1958年华北煤田地质局152队在巴公镇露天勘探区施工钻孔42个，工程量2453.55m，提交了《晋城巴公露天精查地质报告》，1959年山西省储委以决议书20号批准该报告。1962年复审时定为基本合格，1964年再审时定为合格报告，并将露天开采改为矿井开采。
4、1963年5月山西省煤炭工业管理局地质勘探局114队对巴公井田进行补充勘探，补钻2个，工程量297.08m，提交了《沁水煤田晋城矿区巴公井田地质勘探最终报告书（精查补充）》。
5、1962年5月～1963年6月，山西煤炭工业管理局地质勘探局114队按Ⅱ类Ⅰ型补钻39个，于1964年4月提交了《晋城四义井田精查补充报告》，井田面积21km2。1964年6月山西煤炭工业管理局地质技术委员会以决议书第6号文批准该报告。批准储量A2＋B+C1级储量26090.1万t，A2＋B级储量17456.8万t，A2＋B级占A2＋B+C1级的66.9％。
凤凰山矿井田北与巴公井田毗邻，为白马寺Ⅰ区和四义井田的一部分。上述历次勘探成果为凤凰山矿的资源开发和进一步勘探、研究提供了丰富的资料，亦为本次地质报告的编制提供了可靠依据。
二、以往矿井地质报告编制情况
1、为满足现代化矿井建设和地质测量标准化的需要和大型煤矿8～10年编制1次矿井地质报告的要求，凤凰山矿收集整理井田历次地质勘探成果及矿井生产过程中积累的地质、煤质、水文等资料，于1990年8月编制了《晋城矿务局凤凰山矿井地质报告》。山西煤炭工业管理局以统晋煤生字（1991）第676号文批准了该报告，并被评为省局的优质矿井地质报告，批准储量A+B级28860.3万t，A+B+C级38252万t，A+B级占A＋B＋C级的75.4％。
2、20##年10月，山西煤田水文地质229队为凤凰山矿编制了《晋城蓝焰煤业股份有限公司凤凰山矿矿井地质报告》。报告在1990年《晋城矿务局凤凰山矿矿井地质报告》基础上进行修编，共提交井田保有资源/储量14906万t，其中探明、控制储量9898万t，占总资源/储量的66％。
第二节 井田内及周边煤矿开采情况
一、 古窑情况
井田内小煤矿开采历史悠久，主要有三处古窑集中分布区：
1、巴公镇西、东四义村以北，东、西寺庄一带，面积约1.34km2；
2、古洞焉村一带，面积约0.206 km2；
3、西四义村东窑岭地区，古窑面积约0.173 km2。
古窑区总面积约1.719 km2，古窑井口约109处，均采3号煤层。古窑年长日久，多数坍塌或为积水淹没，是凤矿生产的大隐患。
二、井田内生产小煤矿
据凤矿调查资料，井田内先后共建有32个生产小煤矿，其中正规批准的15个，私开的17个，均开采3号煤层，现在部分小煤矿已关闭停产。这些小煤矿大部分是1984～1985年先后开办的，经多年开采，采空区均有不同程度积水，对凤矿下组煤的开采存在一定影响。
三、周围生产矿井
凤凰山矿周围分布有两个大型生产矿井，即东界外为王台铺矿，南界外为古书院矿，均为晋城蓝焰煤业股份有限公司所属矿，现开采3、9号煤层，采用机械化综采，为现代化国有大型煤矿。
五、矿井水文地质工作
1、水文地质观测及资料收集
（1）地面井、泉、河流观测
建矿以来，不间断地进行了地表水观测，包括井、泉、河流、水位、水量的观测，并取样进行了化验分析；岩溶水源井地下水位观测及涌水量调查统计，调查了解第四系潜水动态、岩溶水动态变化以及采煤和地表水、地下水相互之间的影响关系。
（2）井下水文地质观测
中央水仓观测和盘区定范围观测相结合，定期、定点观测，建立观测台帐，及时掌握和分析井下涌水规律，为水文预报积累资料。
（3）矿井涌水量观测和统计
观测统计了矿井涌水量及其相关资料，通过编制矿井涌水量、降雨量、采出煤量、掘进进尺的相关曲线图，及时修改、补充矿井充水性图，为综合分析提供资料。
（4）古窑、小煤矿调查
调查了解了部分古窑、小煤矿资料，内容包括开采范围、积水情况，随时掌握其生产发展动向，了解其对本矿采煤的影响，为矿井探、放水提供依据。
（5）15号煤层局部存在带压开采问题
井田中西部Z1、Z2、Z4向斜轴部属15号煤层带压区，其压力来源于奥陶系岩溶水。必要时应开展区域水文地质综合调查，辅以岩溶水勘查，研究岩溶发育规律，摸清岩溶水强径流带或岩溶管通带的分布情况。采煤掘进时，研究制定具有针对性的截（堵截水源）排（疏降）措施方案，注重突水与隔水层岩性、厚度、水压、构造及采矿关系的探查和研究，不断寻求突水规律。
（6）注重岩溶陷落柱发育规律和导水性的探查和研究，不断寻求突水规律。
（7）加强“三防”工作，设立专门机构、抢险队伍、医务救护、运输通讯及有关科室（队）。防洪抢险的材料、设备，备有专用仓库，按时充填地表塌陷的裂缝。井下有配套的防排水工程。每年有探放水工作计划，并经自检、局检，检查“三防”措施落实情况，责任到人、到位、到现场，确保矿井安全。
2、水文地质预测预报
一般预测预报在采区、工作面地质说明书中阐明，对特殊情况随时预报。在矿井地测标准化的同时，完善水文年报和月报工作。年报主要内容是整个矿井年涌水量的预测预报，在开采范围内的重点水灾、水害地点，防探水措施、计划。月报主要内容是预报各工作面的涌水量、涌出方式、性质、积水地点、防排水措施，对生产的影响程度，做到早计划早安排。提高预报准确率，防止重大水害事故的发生。
第三章 矿井地质
第一节 地层
凤凰山井田位于沁水煤田东南部、晋城矿区东部，井田内广为第四系黄土覆盖，基岩出露面积约占井田面积的25％，主要分布于中南部的山梁及部分沟谷地段，大部分为下石盒子组及上石盒子组中、下部地层。现结合区域资料与钻探资料，由老至新分述如下：
一、 奥陶系中统（O2）
1.下马家沟组（O2x）
以中厚层状石灰岩为主，下部夹泥质灰岩和含石膏的泥质角砾状灰岩，中下部岩溶发育，呈蜂窝状小溶洞相互连通，一般可见岩溶比较发育的层段1～3层，溶洞内可见黄褐色沉淀物。最高的岩溶层距奥灰顶界264.27～377.00m，岩溶层段总厚8.70～64.59m，平均31.69m。本组钻探揭露最大厚度178.32m。
2.上马家沟组（O2s）
以浅灰～深灰色致密性脆的厚层状石灰岩为主，次为泥质灰岩，具方解石细脉。本组厚177.04～254.13m，平均207.96m。
3.峰峰组（O2f）
以深灰色坚硬致密的厚层状石灰岩及角砾状灰岩为主，砾石成分较复杂。本组厚42.79～86.13m，平均68.38m。出露于白马寺逆冲断层以西。
二、 石炭系（C）
1.中统本溪组（C2b）
以灰白色铝土质泥岩为主，夹薄层砂质泥岩及细粒砂岩，局部夹薄层灰岩。为一套以泥岩为主的泻湖海湾相沉积。底部为山西式铁矿。本组厚4.06～22.25m，平均9.65m。与下伏峰峰组呈平行不整合接触。
本组灰岩中产较丰富的动物化石：
蜓：
Fusulinlla bocki 薄克氏小纺锤蜒
Fusulina quasicylindrica compacta 似筒形纺锤蜒卷亚种
Beedeina sp 比德蜓（未定种）
2.上统太原组（C3t）
为井田主要含煤地层之一，由深灰色～灰黑色泥岩、砂质泥岩、砂岩、石灰岩、煤层组成，属三角洲和碳酸盐岩台地沉积。含煤11层，一般6～8层，可采2层（9号、15号）。含石灰岩5～10层，一般5层。本组厚59.73～98.77m，平均83.23m。底部以K1砂岩与本溪组呈整合接触。
本组产丰富的动、植物化石：
Eotriticiees paramontiparus 拟大旋脊始麦蜓
Triticites noinskyi 诺英斯基氏麦蜓
Pseudoschqwagerina huabeiensis华北假希瓦格蜓
Pseudofusulina firma 坚固假纺锤蜓
Sphaeroschawagcrina subrotunta 亚圆球形希瓦格蜓
Robustochawagerina sp. 壮希瓦格蜓（未定种）
Schwagcriona sp. 希瓦格蜓（未定种）
牙形刺：Streptognathodus oppletus 长隆脊曲鄂齿刺
植物:Lepidodendron posthumii 斜方鳞木
Neuropteris ovata 卵脉羊齿
Cathaysiodendrom incetum 不定华夏木
Tingia hamagguchii 菱齿叶
Calamites sp. 芦木（未定种）
Pecopteris sp. 栉羊齿（未定种）
三、 二叠系（P）
1.下统山西组（P1s）
为井田主要含煤地层之一。由灰白色～深灰色砂岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩、煤层组成，属三角洲平原和泻湖、湖沼沉积。一般含煤4层，其中3号煤层为主要可采煤层。本组厚46.94～78.22m平均64.25m。底部以k7砂岩与太原组呈整合接触。
本组产丰富的植物化石：
Emplectopteris triangularis 三角织羊齿
Taeniopteris sp. 带羊齿（未定种）
Emplectopteridium alatum 翅编羊齿
Lepidodendron sp. 鳞木（未定种）
Sphenophyllum sp. 楔叶（未定种）
Calamites sp. 芦木（未定种）
Lonbatannularia sp. 瓣轮叶（未定种）
2.下统下石盒子组（P1x）
由灰色、灰绿色砂岩、砂质泥岩、泥岩组成，局部夹1～2层煤线及铁锰质结核。属淡水的浅湖～滨湖相沉积。顶部含铝质泥岩，富含鲕粒，俗称“桃花泥岩”，层位稳定，分布广泛，是良好的标志层。底部为灰、深灰色细～中粒长石石英砂岩（K8）。本组厚68.22～97.53m，一般78.12m。与下伏山西组呈整合接触。
本组中、下部产丰富的植物化石：
Lepidophloios sinensis 中国鳞皮木
Sphenophyllum emarginatum 微缺楔叶
Calamites undulates 波助芦木
Taeniopteris tingii 线带羊齿
Emplectoperis triangularis三角织羊齿
Cathaysiopteris whitei 华夏羊齿
3.上统上石盒子组（P2s）
本组属陆相河流和湖泊沉积。据岩性组合可分为三段：
一段（P2s1）：井田中部广为分布。由黄绿、灰绿、紫红色细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩组成。底部为中～粗粒长石石英杂砂岩（K10），泥质胶结，具交错层理。与下伏下石盒子组呈整合接触。本组厚72.10～90.01m，一般85.78左右。
二段（P2s2）：井田内广泛出露。由杏黄色、灰绿色砂岩、砂质泥岩、泥岩组成，夹数层中厚层状粗粒长石石英杂砂岩。中部夹厚0～0.50m的锰铁矿层。本段厚90.60～98.31m，一般96.51m。
三段（P2s3）：出露于井田山梁处。以灰绿色、紫红色砂质泥岩、泥岩为主，夹薄层状细粒砂岩。顶部泥岩中夹燧石条带。因受剥蚀，所见最大厚度为23.00m左右。
四、 第三系上新统（N2）
由红色粘土和亚粘土组成。土质细腻，塑性好。含锰铁质结核。厚0～10m。与下伏地层呈角度不整合接触。
五、 第四系（Q）
1、中更新统（Q2）
由红色亚粘土、砂砾层组成，砂砾层呈半胶结或不胶结，分选不良，磨圆度差。厚0～25m。与下伏地层呈角度不整合接触。
2、上更新统（Q3）
由黄色、灰白色、灰黑色亚粘土、亚砂土及砂土组成，垂直节理，含多量腐植质及钙质结核。厚0～15m。与下伏地层呈角度不整合接触。
3、全新统（Q4）
分布于较大沟谷之中。由亚砂土、砾石组成，分选不好。厚0～10m。与下伏地层呈角度不整合接触。
第二节 含煤地层
井田内含煤地层主要为上石炭统太原组（C3t）和下二叠统山西组（P1s）。
一、太原组（C3t）：为井田主要含煤地层之一，由深灰色～灰黑色泥岩、砂质泥岩、砂岩、石灰岩 、煤层组成 。含煤11层，自上而下编号为5、6、7、8－1、8－2、9、10、11、12、13、15号，其中可采2层（9、15号）。发育5～10层石灰岩，一般6～7层，由下而上分别称为K2、K3、K4、K4上、K5、K5下、K6。每层石灰岩之下均有煤层赋存，是良好的对比标志。本组厚59.73～98.77m，平均83.23m。据岩性、岩相组合可分为三段：
（一）一段（K1砂岩底～K2灰岩底）：厚度4.50～16.90m，平均8.54m。
1、K1砂岩：厚0～2m，平均0.80m。。灰～深灰色细粒石英砂岩，硅质胶结，坚硬。在本井田不甚发育，有时相变为砂质泥岩、泥岩。
2、K1砂岩顶～15号煤层底：厚0～9.40m，平均4.27m。灰色铝土质泥岩、灰黑色砂质泥岩、泥岩，构成15号煤的直接底。
3、15号煤层：俗称“臭煤”。厚1.35～5.50m，平均2.33m。为井田内主要可采煤层之一。
本段主要为泻湖、潮坪、潮道及沼泽沉积。
（二）二段（K2灰岩底～K4灰岩顶）：厚度22.83～42.12m，平均31.90m。
4、K2石灰岩：厚1.28～17.85m，平均9.11m。深灰色，致密性脆，夹燧石条带，中部含泥质。裂隙中充填有方解石细脉。含丰富的动物化石。厚度大且稳定，是岩、煤层对比的主要标志层之一。
Pseudoschwagerina huabeiensis 华北假希瓦格蜓
Pseudofusulina firma 坚固假纺锤蜓
Quasifusulina compacta 紧卷似纺锤蜓
Sphaeroschwagerina quadratiodes 近方形球希瓦格蜓
5、K2灰岩～K3灰岩底：厚2.10～17.05m，平均5.18m。上部为灰色细粒砂岩，含石英、云母及黑色矿物；中下部为黑灰色砂质泥岩、泥岩互层夹煤线，有时相变为细粒砂岩或粉砂岩。顶部夹0～0.50m煤线（13号煤），极不稳定。
6、K3石灰岩：厚0～5.50m，平均2.68m。深灰色，致密坚硬，偶夹燧石条带，含黄铁矿。裂隙被方解石充填。产动物化石。有时相变为砂质泥岩。
Triticites simplex minuta 简单麦蜓微小亚种
Quasifusulina cayeuxi 凯佑氏似纺锤蜓
Schwagerina postcallosa 后硬皮希瓦格蜓
7、K3灰岩顶～K4灰岩底：厚4.10～27.28m，平均8.46m。深灰～灰黑色细粒砂岩与砂质泥岩互层。顶部含不稳定的11号煤，厚0～0.46m。中部含不稳定的12号煤，厚0～0.44m。
8、K4石灰岩：厚0～4.99m，平均1.48m。深灰色，坚硬致密，质不纯，具星点状黄铁矿。有时相变为泥岩。含丰富的动物化石。
Schubertella pusilla 细小苏伯特蜓
Boultonia cheni 陈氏布尔顿蜓
Quasifuslina sp. 似纺锤蜓（未定种）
本段主要为下三角洲平原～前缘和碳酸盐台地沉积。
（三）三段（K4灰岩顶～K7砂岩底）
9、K4灰岩顶～9号煤层底：厚0.66～12.33m，平均2.51m。灰黑色砂质泥岩，炭质高岭石粘土岩，遇水易软化膨胀。
10、9号煤层：俗称“半香煤”。厚0.80～6.00m，平均1.70m。黑色，以半亮煤为主。为主要可采煤层之一。
11、K4上石灰岩：厚0～3.65m，平均0.96m。深灰色，为9号煤直接顶，不稳定，有时相变为砂质泥岩。含植物化石。
Schubertella lata elliptica 宽松苏伯特蜓椭圆亚种
Quasifusulina concave 凹似纺锤蜓
12、中粒砂岩：
厚3.77～13.71m，平均6.21m。灰～深灰色，上部夹砂质泥岩。
13、砂质泥岩：厚0.82－2.50m,平均1.12m。深灰～灰黑色。
14、8-2号煤层：厚0～0.50m。
15、砂质泥岩、砂岩：厚1.15～5.20m，平均2.78m。下部为灰色细粒砂岩或中粒砂岩；上部为灰黑色砂质泥岩。底部有时含不稳定的石灰岩或泥质灰岩。
16、8-1号煤层：厚0～0.45m。
17、砂岩、砂质泥岩、泥岩：厚8.73～23.21m，平均12.72m。灰～黑灰色，底部有时含1～2层很不稳定的石灰岩(K5下)。
18、7号煤层：厚0～0.45m。
19、K5石灰岩：厚0.40～10.89m，平均3.58m。深灰色，致密坚硬，含方解石脉及小斑晶，产丰富的动物化石。层位稳定，为良好的标志层之一。
Boultonia willsi 威尔斯氏布尔顿蜓
Quasifusulina pseudocayeuxi 假凯佑氏似纺锤蜓
Schwagerina pseudoexilis 假弱希瓦格蜓
20、K5灰岩顶～K6灰岩底：厚2.13～13.28m，平均9.57m。以灰黑色砂质泥岩为主，夹薄层泥岩及细粒砂岩。顶部有一薄煤（5号煤），厚0～0.40m。产植物化石。
21、K6石灰岩：厚0～3.02m，平均0.86m。深灰色，夹似层状燧石。不稳定，有时相变为细～中粒砂岩、砂质泥岩或硅质层。
22、K6灰岩顶～K7砂岩底：厚0.49～7.42m，平均4.37m。灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩，薄～中厚层状，中部夹一层不稳定薄煤层（5号煤层），含植物碎片化石。
本段又可分为三个层段，即K4顶～K5顶、K5顶～K6顶、K6顶～K7底，前两部分为完整的海退～海进层序，后者与山西组构成一个海退型层序。K4顶～K5顶属三角洲平原～前缘及局限台地沉积，煤层发育与三角洲河道的迁移废弃关系密切，9号煤层为发育在三角洲平原上的泥炭沼泽沉积，一般在支流间湾处发育较好，废弃河道上煤层较薄。K5顶～K6顶属低能的河口湾、潮坪、泻湖沉积。K6顶～K7底前三角洲沉积。
本组总的说来，属三角洲相和碳酸盐台地相沉积。
K1砂岩为分流河道沉积，向上逐渐过渡到泻湖、湖沼环境，最后形成闭流沼泽，发育了15号煤层。由于水流不畅，处于还原环境，利于黄铁矿的形成，所以15号煤含硫量较高。
随着海侵范围逐渐扩大，三角洲停止向前生长，破坏了三角洲平原的发育，形成了碳酸盐台地相沉积。以后海水退却，岸进作用加强，碳酸盐台地逐渐变成以河流搬运为主的三角洲相沉积，其顶部为三角洲泥炭沼泽沉积，形成一些厚度不大、层位稳定的煤层。当海侵开始，又逐渐变为碳酸盐台地的浅海环境。由于当时地壳振荡运动频繁，形成了多个三角洲－碳酸盐台地相的沉积旋回。
二、山西组（P1s）
为井田主要含煤地层之一。由灰白色～深灰色砂岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩、煤层组成。含煤4层，自上而下编号为1、2、3、4号，其中3号煤为主要可采煤层。本组厚46.94～78.22m，平均64.25m。
23、K7砂岩：厚1.01～11.08m，平均5.07m。深灰色薄层状细粒砂岩，具波状层理。有时相变为粉砂岩、砂质泥岩、泥岩。
24、K7砂岩顶～4号煤层底：厚6.11～16.08m，平均8.90m。深灰～灰黑色砂质泥岩、泥岩，生物扰动构造发育，含植物碎片化石。
25、4号煤层：厚0～0.23m。极不稳定。
26、4号煤层顶～3号煤层底：厚4.15～9.07m，平均6.75m。顶部为黑灰色泥岩，含炭质及植物化石碎片，厚1～3m；中部为薄层状细粒砂岩、粉砂岩，厚1.50～2.60m。
27、3号煤层：俗称“香煤”。厚4.54～9.63m，平均6.10m。黑色，以亮煤为主，具似金属光泽，贝壳状断口，质硬。属稳定可采煤层，是良好的对比标志。
28、泥岩、砂质泥岩：厚0～33.34m，平均5.49m。灰黑色，有时与粉砂岩、细粒砂岩呈互层状。产植物化石碎片。
29、砂岩：厚0～26.78m，平均9.24m。灰～灰白色细～中粒砂岩，成分以石英为主，岩屑次之，含白云母片及炭屑。为3号煤的老顶。
30、砂质泥岩：厚3.38～14.95m，平均8.45m。灰～灰黑色，夹粉砂岩及细粒砂岩。产植物化石碎片。
31、2号煤层：厚0～0.47m，极不稳定。
32、砂质泥岩：厚2.69～5.00m，平均4.07m。灰～灰黑色，夹粉砂岩及细粒砂岩。产植物碎片化石。
33、1号煤：厚0～0.28m，极不稳定。
34、泥岩：厚0～7.90m，平均3.20m。灰黑色，夹砂质泥岩和粉砂岩。产植物碎片化石。
本组属三角洲平原亚相和泻湖、湖沼相沉积。
K7砂岩为分流河道沉积。随着海平面的下降，沉积了一套以泥岩、粉砂岩为主的细粒沉积物。后由于地壳相对稳定，为煤炭沉积提供了良好的条件，发育了稳定性好、厚度大、含硫低的3号煤层。以后，地壳相对上升，被上三角洲平原分流河道、决口扇、溢岸沉积所覆盖。这些溢岸、决口沉积对分流间湾进行充填，沉积物以细～中粒砂岩为主，间夹砂质泥岩和不稳定之煤层，由于泥炭沼泽分布有限，又近碎屑岩沉积体系，故形成薄而不连续的煤层（1、2号煤），不具工业价值。
第三节 构造
一、区域构造简述
山西省地处华北古板块西部，根据《山西省区域地质志》按断块构造学说的划分方案，晋城矿区位于吕梁－太行断块沁水块坳东部次级构造单元沾尚－武乡－阳城北北东向褶带南段。
沁水块坳是山西省最大的四级构造单元，总体呈北北东向展布。沁水块坳是一个被断裂围限的矩形断块，主体部分出露二叠系和三叠系，周缘翘起，下古生界出露。沁水块坳形成于中生代，是受水平挤压形成的坳陷。相对周缘构造单元而言，沁水块坳较稳定，变形强度由边缘向内减弱。块坳主体部分发育开阔的北北东向短轴褶曲，两翼岩层倾角一般小于20°，边缘断层多为逆冲性质，尤其是东西两侧边缘均向外侧逆冲，显示了水平挤压特征。
沁水块坳东侧以晋（城）－获（鹿）断裂带与太行山块隆相接。该断裂带是一条区域性的大断层，省内延展超过320km，总体走向北北东。有迹象表明，晋获断裂带生成时间较早，中生代燕山运动中“死而复苏”，表现为由西向东移的逆冲断裂带。由于变形强度的差异，尤其是后期隆升剥蚀和改造的差异，晋获断裂带表现为分段特征。黎城以北基岩露头区，逆冲断裂保存完好，变质岩基底逆冲于下古生界之上。黎城以南线形构造仍然十分清楚，南段庄头断层至晋城之间地表出露为由古生界组成的线形褶皱，而白马寺逆冲断层即是其组成部分。
本井田处于沁水块坳东南侧，紧靠晋获断裂带东缘，而白马寺逆冲断层即井田的西部边界，构造形态与其密切相关。
二、井田构造
受区域性东西向水平挤压运动影响，井田内除西部边界处白马寺逆冲断层外，主要构造形迹为北北东向的宽缓褶曲，伴生有落差5m以下小型断层和陷落柱（见构造纲要图）。现分别叙述如下：
（一）褶曲
井田内褶曲比较发育，共发育中小型褶曲9条，其中3条背斜，6条向斜。由于受近东西向挤压运动影响，褶曲轴向大都呈北北东向，仅个别为北北西向。褶曲幅度一般不大，两翼地层较为平缓，倾角多在2～5°之间，局部可达12～25°。现将规模较大的褶曲构造叙述如下：
1、山耳东北向斜（Z1）
位于井田西部山耳东村北东， 延展长3.7km。 轴向N15°～20°E，西翼陡立，倾角12°～25°，东翼宽缓，倾角5°～6°，为不对称向斜。
2、山耳东向斜（Z2）
位于井田西部二仙掌村东至山耳东村一线，井田内长约3.5km。轴向近N5°～15°E，西翼陡立，倾角10°～22°，东翼宽缓，倾角3°～5°，为不对称向斜。
3、兴王庄西背斜（Z3）
位于井田中南部兴王庄村西至二仙掌村东，井田内长约3.8km。轴向N5° ～ 30°E，东翼倾角4°～ 8°，西翼倾角6°～12°。
4、兴王庄向斜（Z4）
位于兴王庄村至小车渠村北,长2.1km。 轴向N5° ～15°E，西翼倾角8°～18°，东翼倾角7°～10°。
5、四义背斜（Z5）
位于大车渠村西至东四义村北，长7.0km。轴向N25°W转N30°E，西翼倾角5°～8°，东翼倾角4°～14°。
6、官庄向斜（Z6）
位于井田东北部官庄村西至兴王庄村东，延伸长度5.4km，轴向N10°～30°W，西翼倾角7°～9°，东翼倾角5°～7°。
7、Z7背斜
位于井田东北部官庄村东， 延伸长度2.5km， 轴向N35°～50°E，西翼倾角5°～7°，东翼倾角4°～6°。
8、Z8向斜
位于井田南部小车渠村西，延伸长度1.3km，轴向N5°～25°W，两翼倾角4°～6°。
9、Z9向斜
位于井田南部小车渠村，延伸长度1.5km，轴向N10°～15°W，两翼倾角7°～9°。
除上述规模较大褶曲外，井田内还发育一些短轴向背斜，不再一一赘述。
井田褶曲统计表 表3－1
（二）断层
井田较大的断层为西部边界处的白马寺逆断层，南端由晋城以南晋普山区延至本井田，向北又伸展到巴公井田，为井田边界断层，断层落差40m，属区域较大断层。断层处均被第四系黄土覆盖，但根据井田西南边界处李家庄和柏揭坪村东西两侧地层出露情况，其西侧200m处为奥陶系灰岩，而东侧300m处则为上下石盒子组地层，推测中间应有断层通过。为了控制断层走向位置，勘探时布置了231A、凤37、凤51、凤53、凤16和514号等构造控制孔，使该断层在井田处的走向延伸位置大致得到了控制。
除上述较大逆断层外，凤矿在3、9号煤层开采中还发现了40余条小断层，大部属正断层，少量为逆断层，走向延伸长度70～480m不等，垂向延展深度不大。据3、9号煤层揭露情况，所见断层并无上下对应延伸关系，均属垂向延伸有限的层间小断层。初步分析推测，当时地壳在遭受东西向水平挤压应力的作用下，伴随着一系列中小型褶曲的形成，在岩性相对较为软弱的煤层处，当应力超过煤层及其顶底板可塑性极限时便产生了大量小的断裂和错动，当巨大的水平挤压力在井田西部边界处形成纵向延伸数公里的白马寺大型逆冲断层后，随着地壳运动能量的释放，水平挤压力逐渐减弱消失，于是便形成了众多水平延伸长度不大，纵向延展深度有限的小型断裂，由于错动作用主要发生在构造应力减弱消失的过程中，故小断层大部属正断层，其中12条为逆断层。现将落差2.4m以上断层列表如下（表3－2）。
断层一览表 表3－2
（三）陷落柱
井田内陷落柱较发育，在开采3号煤层时发现40个陷落柱（X1～X40），开采9号煤层时发现10个陷落柱（X41～X50）（见表3－3）。
井下所见陷落柱一览表 表3－3
陷落柱集中分布在井田中东部，局部密集，开采时曾在一个工作面连续发现5个陷落柱，陷落柱水平断面大都呈椭圆形，个别为近圆形，陷落范围大小不一，长轴多在10～133m之间，短轴为5～61m左右，单个水平断面积可达120～7145m2。陷落柱纵断层一般为倒锥体状，上小下大，陷壁角为60～80°左右。陷落中心岩性杂乱，岩块多具棱角状，大小不一，与陷壁地层界线清晰。据开采情况，陷落柱体内一般无水，陷壁与陷落柱体接触紧密，未见明显导水作用。
三、构造对煤层开采的影响评述
1、构造复杂程度
如前所述，受区域东西向挤压运动的影响，井田地带除西部边界处发育一条较大逆冲断层（F1）外，井田主要构造为随此逆断层伴生的轴向与逆断层近似平行，即基本呈北北东向延伸的褶曲构造，背斜、向斜相间而布，使煤层底板呈现为宽缓的波浪起伏。与此同时，岩层软弱部位如煤层处还形成一些落差不大的小断层（落差均在5m以下）及一些中小规模的陷落柱，总的来说井田构造复杂程度表现为大部简单，西部中等的区段性特点。
2、构造对煤层开采的影响
（1）断层
井田主要断层为西部边界处的白马寺逆断层，为井田西部自然边界，断层断距40m左右。因系边界断层，对井田内煤层开采影响不大。
关于井田内发育的小断层，据该矿开采3、9号煤层情况，采掘过程中3、9号煤层巷道先后共发现40余条小断层，大部属正断层，少量为逆断层，断层落差0.30～4.80m，走向延伸长度70～480m，垂向延伸距离不大，均属层间小断层。特别是井田西部靠近白马寺逆断层附近，由于受逆断层影响，距白马寺逆断层300－500m范围之内小断层特别发育，局部断层密集分布，无法进行机械化综采工作面布置，使该地段煤层不能开采。从3、9号煤层情况分析，推测这些小断层一般不会延深至15号煤层。但从构造形成的机理类比推断，井田15号煤层处很可能像3、9号煤层一样，也发育一些小型层间断层，给15号煤层机械化综采工作造成一定影响。但断层具体发育情况尚待进一步做工作予以探测和研究。
（2）褶曲
井田内共发育较大褶曲9条，其中除位于西部边界附近的山耳东北东向斜（Z1）和山耳东向斜（Z2）因西翼受白马寺逆断层影响煤层倾角较陡，分别达22°和25°左右外，其余褶曲幅度均不大，两翼地层倾角大多在3～6°左右，比较平缓，对煤层开采影响不大，但在西部Z1、Z2向斜西翼，由于煤层倾角较大，加之参考3号煤层情况推测该地段小断层可能比较发育，将会对该地段煤层开采造成一定困难。
（3）陷落柱
根据3、9号煤层开采情况，井田内共发现陷落柱50个，主要分布在井田中东部，陷落柱范围大小不一，最大者水平断面积可达7145m2左右，由于陷落柱一般多呈倒锥体向下延深，各陷落柱至15号煤层处其陷落面积将会有所扩大，会给该地段的煤层开采带来一定影响。另据3、9号煤层开采情况，采掘巷道揭露到这些陷落柱时，一般均无大的涌水现象，未对开采生产造成大的影响。但今后在带压区开采时，仍要注意陷落柱附近水文地质变化情况，防范个别陷落柱存在导水性而导致奥灰岩溶水突入巷道造成水害事故。
第四章 煤层、煤质及其它有益矿产
第一节 煤层
一、含煤性
井田内主要含煤地层为山西组和太原组，总厚141.48m，含煤14层，煤层总厚14.25m，含煤系数为10.07％。
山西组厚58.25m。含煤4层，编号为1、2、3、4号，煤层总厚7.08m，含煤系数为12.15％。其中1、2、4号煤层均不可采，唯3号煤层为主要可采煤层，平均厚6.10m，可采含煤系数为10.47％。
太原组厚83.23m。 含煤10层，编号为5、6、7、8－1、8－2、9、11、12、13、15号，煤层总厚7.17m，含煤系数为8.61％。其中9、15号为主要可采煤层，其余各煤层均不可采。可采煤层总厚4.03m，可采含煤系数为4.84％。
二、可采煤层
可采煤层情况详见表4－1。
可采煤层情况一览表 表4－1
井田范围3号煤层已基本采空，9号煤层亦进行了部分开采。本报告主要研究对象为下组15号煤层，现将15号煤层赋存情况叙述如下：
15号煤层：
位于太原组底部，直伏于K2石灰岩之下，上距9号煤层29.00m左右。煤层厚度1.35～5.50m,平均2.33m。煤层厚度在大部地段变化不大，一般多在1.60～2.50m之间变化。煤层厚度变化较大的为井田西北部局部地段，变厚原因为夹矸增多增厚之故。如487号孔因上部夹石增厚为1.33m致煤层趋于分叉而使总厚度达到5.50m。487号孔南侧凤33号孔则因夹石增多为4层，且上下两层夹石增厚为0.43m和0.65m使煤层总厚度达到5.17m。另凤33号孔东侧之凤22号孔亦因夹石增厚为0.80m致煤层总厚度达到3.54m。但上述煤层厚度异常变化范围较小，就井田总体来说，15号煤层应属基本稳定煤层。煤层厚度变化情况详见15号煤层等厚线图。
该煤层结构中等，一般含夹矸1～2层，局部增至3层夹矸，个别孔点则不含夹矸或偶含4层夹矸（凤33号孔），夹矸岩性多为泥岩、炭质泥岩，夹矸厚度大都在0.10～0.50m左右，局部增厚致0.80～1.33m（凤22号孔、487号孔）。
15号煤层直接顶板为K2石灰岩，厚度1.28～17.85m，层位稳定。煤层底板为灰～深灰色泥岩、铝质泥岩，局部有黑色炭质泥岩伪底。
第二节 煤质
根据历次勘探资料，井田15号煤层主要煤质特征如下：
一、物理性质和煤岩特征
15号煤层外观颜色为黑灰色、条痕黑色，似金刚光泽，断口呈贝壳状、参差状，含黄铁矿结核，裂隙中充填有方解石脉。煤岩成分以亮煤、镜煤为主，暗煤和丝炭次之。宏观煤岩类型以光亮型煤为主，次为半亮，半暗型煤，少量为暗淡型煤。比重为1.56～1.84，平均1.69。硬度为普氏4°左右。
二、化学性质和工艺性能
1、化学性质
15号煤层的主要化学性质见表4－2。
（1）水分（Mad）原煤 0.46～ 4.96％, 平均1.97%，
浮煤 0.38～ 3.62％，平均1.45％；
（2）灰分（Ad） 原煤 9.98～30.60％，平均19.18％，
浮煤 3.15～ 8.91％，平均5.68％。
原煤灰分的变化特点为北部和中南部较高，北中部凤51、107、凤47和216号孔一带及西南部凤84、凤56号孔处较低。灰分最高点为南部凤87号孔处，原煤灰分高达30.60％，灰分最低点为西南部凤87号孔，原煤灰分为9.98％，原煤灰分变化情况详见灰分等值线图。
（3）挥发分(Vdaf)原煤4.88～9.92％，平均 6.76％，
浮煤3.44～7.08％，平均5.05％；
（4）全硫（St.d）原煤1.30～9.17％，平均3.55％，
浮煤0.55～2.36％，平均1.23％。
原煤全硫的变化趋势为南高北低，硫分最高点为中部凤52号孔，原煤全硫高达9.17％。硫分最低点为北部凤46号孔处，原煤全硫为1.30％。硫分主要以硫化铁硫为主，约占82％，井田高硫区（硫分大于3％）约占井田面积的40％左右，主要分布于井田中南部。
（5）磷（Pd）浮煤0.001～0.0282％，平均0.0046％；
（6）固定碳（FC）61.78～84.55％，平均73.50％。
（7）元素分析：
碳（Cdaf）90.47～94.46％，平均93.06％；
氢（H daf）2.40～3.71％，平均2.92％；
氮（N daf）0.80～1.03％，平均0.89％；
氧（O daf）1.14～3.67％，平均2.20％。
2、煤的工艺性能
（1）粘结性与结焦性
15号煤层的坩锅粘结性多数为1，少量为2，胶质层Y值为0，结焦性很弱。
（2）发热量
15号干燥基高位发热量为23.00～31.65MJ/kg，平均27.31 MJ/kg，属中等热值～特高热值煤。
（3）灰熔融性
煤灰成分以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主，分别占36.80％、24.70％和20.55％。煤质熔融性软化温度（ST）1180～>1500℃，属低～难熔灰分煤。
三、煤的可选性
根据相邻王台铺矿矿井地质报告资料，15号煤层可选性评价如下：
1、筛分试验
根据筛分试验，在＋25mm粒级以上灰分递增，而厚随着粒度的减小，灰分和硫分产率呈锯齿状变化，起伏不定，＋100～＋50mm级筛上物产率为37.64％。
2、浮沉试验
根据浮沉试验资料，绘制15号煤层可选性曲线如图4－1，其观察曲线入基本呈平滑斜线下降，说明煤中矿物质含量的高、低部分不易分开。按照中国煤炭可选性评定标准（MT56-81），采用“分选比重±0.1含量法”评定，15号煤层可选性评定结果如表4－3。
15号煤层可选性评定结果表（±0.1含量法） 表4－3
四、煤类和煤的工业用途
1、煤类划分
根据中国煤炭分类国家标准（GB5751-86）划分，以浮煤挥发分（Vdaf）和氢含量（ Hdaf）为分类指标，井田15号煤层浮煤挥发分(Vdaf)3.44～7.08％,氢含量（ Hdaf）为2.40～3.71%,煤类大部为无烟煤二号，仅个别点（504号孔和201号孔）为无烟煤三号。
2、煤的工业用途
井田15号煤层为特低灰～高灰、中硫～高硫、特低磷～低磷，中～高热值的无烟煤，经洗选后，灰分有大幅度降低，可降至8.91％以下，硫分亦有明显降低，浮煤平均硫分可至1.23％左右。
因此，15号煤层经过一般洗选降低灰分和硫分后，可用作动力用煤或高炉喷吹用煤及工业合成氨用煤。
五、煤的风化与氧化
井田内15号煤层埋藏较深，据钻孔揭露资料，未发现井田内15号煤层有风化氧化现象。
第三节 其它有益矿产
一、锰铁矿
位于上石盒子组中段底部，厚0.20～0.80m。在大车渠村北、东村西北、王庄村西均有出露，多呈透镜状分布，不甚稳定。铁含量在25％左右。
二、山西式铁矿
位于本溪组底部，层位稳定，但厚度变化大，多呈鸡窝状。为褐铁矿和赤铁矿，含铁43％左右。
三、黄铁矿
位于15号煤层底板或15号煤层底部，有时在15号煤层底板0.50m以下，层位基本稳定（即在15号煤层底板上下跳动），似层状，厚0.80～1.20m。当地有人规模开采，冶炼硫磺。
四、石灰岩
井田西部二仙掌、柏杨坪、李庄、山耳东西有广泛出露，储量约18亿m3，质纯。可作建材和水泥原料。建议加强化验测试，以便向化工原来进军。
五、风氧化煤
在巴公镇以西、山耳东向斜西翼边缘、白马寺逆断层东侧3号煤层露头处分布有风氧化煤。据1990年《凤凰山矿井地质报告》，巴公镇以西、山耳东向斜西翼边缘风氧化煤储量约200多万t，可用于制作腐植酸和氢氟酸氨。
六、高岭石粘土岩
9号煤层底板为泥岩或炭质泥岩，疏松易碎，遇水软化后呈泥糊状。据1991年山西省地矿局采样分析资料（表4－4、表4－5），岩石成分除炭质外，主要矿物为高岭石（约占50～70％），次要矿物为水云母和石英，少量矿物为重晶石和黄铁矿，微量矿物有：锆石、石榴石、透闪石。通过化验和岩矿鉴定（表4－4），9号煤底板可称高岭石粘土岩。可分为2层，上层（紧靠煤层）厚约20cm，因Fe2O3和SO3偏高，作为高岭石利用有困难。但20cm以下的粘土岩，根据国家颁布的耐火粘土一般工业指标衡量，可作耐火材料（但应补测耐火度）。作为陶瓷原料，则须除碳、除硫后方可利用。
15号煤层的底板为高岭石粘土岩和绿泥石粘土岩。据1991年山西省地矿局采样分析资料（表4－6、表4－7），虽然上部约4m的高岭石粘土岩质量优于下部4m厚的绿泥石粘土岩，但要剔除其较高的铁、硫后方可利用。只有局部地段达到硬质粘土级标准，可作优质耐火材料。
9号煤层底板岩石化学成分表（％） 表4－4
9号煤层底板岩石矿物成分表 表4－5
15号煤层底板岩石矿物成分表 表4－6
15号煤层底板岩石化学成分（％） 表4－7
第五章 矿井水文地质
第一节 区域水文地质概况
一、地表水体
本区属黄河流域沁河水系。
东部丹河是沁河的一条最大支流，发源于高平市赵庄北之丹朱岭，流经高平市、泽州县，在河南省沁阳县北金村汇入沁河。河流总长120km，流域面积3620km2。丹河上游修建有水库多座，其中任庄水库容积最大，控制流域面积1240 km2，库容总量可达8400万m3。另外，还有其它小型水库多座。任庄水库以南至水东间为丹河河水渗漏河段，地表水补给地下水。
西部沁河主干发源于沁源县北绵山东泉岭，流经沁源、安泽、沁水、阳城、泽州县境内，于河南省武陟县南部汇入黄河。
凤凰山井田位于丹河中上游地带，居丹河西岸。
二、区域地下水概况
晋城矿区地下水属三姑泉域地下岩溶水系统，位置在泉域中上部径流带。三姑泉为散泉，较大泉眼有石青泉、马尾泉、郭壁泉、土坡泉、白洋泉、小会泉、乡北泉、水掌泉等。泉水总流量20世纪80年代以前在7.2～10m3/s左右，平均3.45m3/s。
三、姑泉域西北边界以丹河流域分水岭为界；东北部可溶岩区以地形、地下分水岭为界；东部可溶岩区以夺水－黄金窑－马圈一带地形、地下分水岭和太行山东部的众多小型地下分水岭与焦作泉域分界；西边界南段以高平－晋城断裂带为界，北段主要以地表分水岭为界，局部与延河泉域沟通；西南边界为晋城小山字型构造前弧的西段，该段东西向地堑构造有一定阻水作用。总之，泉域边界基本与丹河流域边界一致，面积约2813.48km2。地理范围包括晋城城区、高平、陵川、泽州等县市。
泉水补给方式：1.东部大面积裸露可溶岩区降水入渗补给；2.西部砂岩区地表径流线状渗漏补给，包括任庄水库以下至小会，河水入渗及任庄水库漏水，据统计资料，日均漏失量5926.8m3。
岩溶水动力场：在泉域东侧地下水以5.5‰～6‰的水力坡度向中部集中，在晋城以北（包括本井田）广大区域内，水力坡度1‰，晋城以南，泉域地下水进入排泄区，水力坡度变陡，为8.7‰。中部水力坡度较小，区域面积巨大，约100km2，地下岩溶水丰富。据25号水源井20##年观测资料，水位标高580m，出水量可达2000 m3/d。
区域地下水，除上述深部奥灰岩溶水外，还有中上部石炭系薄层～中厚层石灰岩裂隙岩溶水和二叠系砂岩裂隙水及第四系松散层孔隙水。第四系松散层水属潜水，其余大都属承压水。仅当位于浅部风氧化带时，因层间隔水性遭受破坏而呈风化裂隙潜水存在。
三、含水层段的划分：
1、第四系砂砾孔隙含水层
主要分布于盆地及河、沟谷地带，含水量软弱，靠大气降水及季节性水流补给，仅供当地农村人、畜用水。在无污染地区，水质一般良好，多为重碳酸·硫酸－钙·鎂型水，PH值7.12～7.8左右，总硬度181.62～309.42mg/L。
2、二叠系砂岩裂隙含水层组
二叠系含水层主要是厚层砂岩裂隙含水，在二叠系分布较广的山区，其沟谷及两岸常有下降泉出露，泉水出自砂岩层中，水量随季节变化很大。在无污染地区，水质良好，常作为当地供水水源。水质类型为重碳酸·硫酸（盐酸）－钾钠·钙·镁型，PH值7.4～7.8，总硬度：专门水文孔资料56.16～237.6mg/L，井下资料428.04mg/L。
3、石炭系灰岩岩溶裂隙含水层组
石炭系含水层分布在层位稳定、厚度大、岩溶裂隙较为发育的厚层石灰岩中，其富水性变化也很大。一般与石灰岩所处位置及岩溶发育程度又与地形地貌、地质构造、地下水动力条件有关。所以，富水地段多分布于盆地、沟谷及地质构造较为发育地区。区内在上覆地层厚度大于50m，且距河谷较远的地段，往往富水性很小。水质多为重碳酸·硫酸－钙镁水，局部受煤系地层中尤其是煤硫分的影响，水质发生变化，多为硫酸·碳酸－钙·镁型水。PH值7.4，总硬度122.76～309.42mg/L。
4、奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层组
主要赋存于奥陶系统下马家沟组石灰岩中。该组石灰岩厚度巨大，岩溶裂隙发育，溶蚀强烈，层位稳定，补给充分，富水性极强。地下水总的径流方向是自东北、北部向南流动，富水性也由北向南渐渐变好。中部好于北部，南部好于中部。相对隔水层为中奥陶统底部之含石膏脉的泥质角砾灰岩。水质类型属重碳酸－钙型或重碳酸·硫酸－钙·镁型水，PH值7～7.5左右，总硬度162.6～441.07mg/L。中奥陶统混合抽水单位涌水量一般为0.65～5L/s.m，最大可达15～23L/s.m。
上述4个含水层组，在一定的地质条件下会发生水力联系。如地质构造发育导通各含水层时，或相对隔水层较薄弱、缺失时，各含水层之间会有互相补给情况发生。多数情况是上层水补给下层水，只有下部含水层水头高于上层含水层水头，且有联系渠道时，才有可能发生下层地下水补给上层水的情况。
第二节 矿井充水条件
一、地表水体
凤凰山矿位于丹河中上游西岸，井田内发育有四义河和车渠河均属季节性河流。四义河位于井田北部，全长9.5km，流量0.0074～0.675L/s，车渠河位于井田南部，流量0.018～0.214L/s，井田内长1.5km。两河穿越井田后分别向东汇入丹河。为了抗旱蓄水，井田内先后建有水库、水池多座，其中常年有水的较大水库为：东四义人工湖，库容量52万m3，山耳东水库，库容量147万m3，车渠水库，库容量45万m3。
二、井田主要含水层
1、第四系冲积层孔隙含水层
第四系孔隙潜水分布于四义河、车渠河等地段。含水量较为丰富，在河床地带水量大，远离河床则变小。一般含水层埋藏浅，直接接受大气降水补给，受季节影响大。井田内1检钻孔和井田附近巴公水井抽水资料，单位涌水量为0.0057～3.17L/s.m，渗透系数0.143～0.798m/d，水质类型为HCO3·SO4-Ca型水。PH值7.1～7.5，潜水位深1.35～6.95m。村民人畜用水多采自该潜水层，水质硬度小，基本符合GB5749－85饮用水标准。
2、风化壳裂隙含水层
风化壳主要发育于二叠系地层裸露区或浅埋地带，风化壳深度30～50m，裂隙随埋藏深度增加而减弱。一般地形较高处比较低处发育。其含水性多与地表汇水面积及风化壳底部隔水层的隔水能力有关，水量大小不等。据215、253、510、1检、2检等水文孔抽水资料，其单位涌水量为0.0034～0.90L/s·m，渗透系数为0.0075～1.94m/d，水位标高775.85～820.41m。
3、二叠系砂岩裂隙含水层
二叠系含水层主要为3号煤层老顶砂岩及石盒子组砂岩，含水性较弱。据215号孔和井田附近450号钻孔抽水资料，单位涌水量为0.00035～0.059L/s·m，渗透系数0.0017～0.342m/d。水质类型为HCO3－K·Na型水，水位标高708.10～778.97m。
4、石炭系灰岩岩溶裂隙含水层组
石炭系含石灰岩5～7层，其中含水层主要为K2、K5石灰岩。K5灰岩含水层厚0.40～10.89m。据2检孔和510孔抽水试验资料，单位涌水量为0.006～0.07L/s.m，渗透系数0.129－1.56m/d。K2灰岩含水层厚1.28～17.85m，是15号 煤层的直接顶，据钻孔抽水试验，单位涌水量0.00058L/s.m左右。渗透系数0.0038m/d。水质类型为HCO3－Ca·Mg型水，PH值7.3，水位标高762.40～768.50m。由于埋藏较深，太原组灰岩含水性较弱。
5、奥陶统中统岩溶裂隙含水层组
本井田奥陶系中统以中厚层状石灰岩为主，夹薄层泥质灰岩。富水段主要是下马家沟组灰岩。钻孔中见有1～3层溶洞发育的层段，厚约35～40m，钻孔初期水位标高600m以上。近十余年，由于气候因素及人工大量开采，奥灰水位呈逐年下降趋势。根据井田内4号水源井成井资料和1990年观测资料，该水源井奥灰水位由1977年633.20m至1990年下降为598.40m，水位下降达34.80m。经凤矿最近对井田东南部5个水源井进行调查，其奥灰水位标高为572.45～582.55m，平均579.35m，比1990年又下降近20m。井田处奥灰水位埋深约300～400m，根据凤矿水源井奥灰水位最新观测资料和区域奥灰水水力坡度（1‰）推测，井田处奥灰水位准标高约579～586m左右，流向由北向南。参考邻区资料，奥灰单位涌水量5.00～14.22L/s.m。另据凤矿水源井资料，单井出水量1053～2174m3/d，总硬度162.6～441.07mg/L，水质类型为低矿化度HCO3·SO4－Ca·Mg型水，是本区的主要供水水源。
三、隔水层
1、本溪组及15号煤层底板泥质岩隔水层组。本溪组平均厚度9.65m，本溪组至15号煤底平均厚度5.07m，主要由泥岩、铝质泥岩组成，岩性致密，细腻，不透水，为阻断奥灰水进入15号煤层的主要隔水层组。
2、石炭二叠系泥质岩层间隔水层。在石炭、二叠系各灰岩、砂岩含水层之间均分布有厚度不等的泥岩、砂质泥岩。岩性致密，不透水，可起到良好的层间隔水作用。但位于浅部地带时，因受风化作用影响，其隔水性能将受到破坏，甚至消失。
四、构造对水文地质条件的影响
井田内无大的断裂构造，只在开采中发现一些落差5m以下的小断层，一般无涌水现象。
西部白马寺逆冲断层属井田边界断层，断层面与15号煤层接触标高为560～750m。奥灰水位标高579m左右。大部地段奥灰水位低于15号煤层底板标高，只是凤53号钻孔附近15号煤层与白马寺断层接触处，煤层底板标高为560m，低于奥灰水位标高，存在奥灰水沿断层带突入15号煤层的可能性。开采中应加强防范。
井田内陷落柱发育，开采3号煤层时发现陷落柱40个，开采9号煤层时发现10个，地表无痕迹。陷落柱分布无规律，它属奥灰岩溶塌陷形成。凡遇陷落柱的地方，煤层均遭破坏。虽然根据3、9号煤层开采情况，所遇陷落柱基本不涌水，但今后开采15号煤层时，在15号煤层底板标高低于奥灰水位580m的地段由于属带压开采，有导通奥灰水的可能。因此，在底板标高580m以下块段，如Z1、Z2、Z4向斜轴部开采15号煤层时，对已发现的陷落柱，均应进行探测，先探后采，并留设防水煤柱。对开采中发现的新陷落柱要谨慎对待，防止透水事故的发生，确保安全生产。
五、矿井充水因素分析
1、地表水
凤凰山北部有四义河，南部有车渠河，均属季节性河流。井田内有小型水库、水池多处，由于多年干旱失修，大多数除雨季外，常年无水。常年有水的水库有山耳东水库、东四义人工湖、车渠水库、二仙掌水库。
山耳东水库地表标高804.80m，距15号煤层约242m左右；二仙掌水库地表标高840.50m，距15号煤层约245m左右；车渠水库标高786m，距15号煤层约165m左右；车渠西水池地表标高800m，距15号煤层约205m左右；东四义人工湖地表标高775.30m，距15号煤层约130m左右；西四义水池地表标高782.10m，距15号煤层约155m左右。以上各地表水体与15号煤层之间有厚层泥质岩隔水层阻隔，且3、9号煤层开采中均留有保安煤柱，一般不会影响15号煤层开采。
地表河流对采煤的影响，由于没有河流观测资料，不好定量评述。就一般情况而言，由于15号煤层埋藏较深，地表河水不会对15号煤层开采形成大的威胁。但在洪水季节应注意防洪，经常观测地表裂缝，及时填堵，防止地表水入渗而致井下涌水量增大。
2、上部3、9号煤层采空区积水的渗透
井田内3号煤层已基本采空，9号煤层亦部分采空，据凤矿提供资料，3、9号煤层采空区均有不同程度积水。
3号煤层下距9号煤层约64m左右，9号煤层下距15号煤层29m左右，一般情况不会发生水力联系。但当下部煤层开采形成大片采空区后，随着顶板的垮落，将出现大量塌陷裂隙。若其塌落高度或塌陷裂隙、裂缝达到3、9号煤层采空区积水底板时，就会有积水沿塌陷裂隙等下渗，加大15号煤层的涌水量。
据凤矿资料，在开采9号煤层过程中即受到上部3号煤层采空区积水的不同程度影响，如95310工作面在回采时随老顶垮落致上部3号煤层采空区积水渗入坑道，使工作面涌水量达到40～60m3/h。95312工作面和92309工作面，由于上方分别为小窑采空区和本矿采空区，推测可能存有积水，为了保证安全生产，均进行了打钻孔放水，释放水量分别为2.8万m3和1.2万m3。随着9号煤层的开采，上部3号煤层采空区、古空区积水将得到一定排放，从而减弱对15号煤层间接充水影响。
根据凤矿开采9号煤层情况，现采空区主要分布了3个积水区，即（1）91303、91305采空积水区：积水面积130000m2，积水量4425m3。（2）95311、95313采空区积水区：积水面积185000m2，积水量21000m3。（3）95310采空区积水区：积水面积188500 m2，积水量25500m3。随着时间的推移，上述采空区积水面积和积水量可能还会增大，将对下部15号煤层开采带来不利影响。
同时随着9号煤层开采范围的扩大，可能还会出现新的采空区积水，这些采空区积水就如悬浮在15号煤层上方的小水库，当下部15号煤层开采时，一旦破坏其稳定性，就会一泄而下或沿裂隙渗透，对矿井安全生产构成威胁。将来在开采15号煤层时，应对上部9号煤层采空区积水先进行排放，以保证矿井安全生产。
3、顶板石灰岩（K2石灰岩）含水层渗透
太原组K2石灰岩是井田内主要含水层之一，其含水大小随地而异，不均一。在水文地质条件好（埋深20～60m）的地带，一般灰岩裂隙岩溶发育，含水丰富；在水文地质条件差、埋深较大的地带，含水微弱或无水。王台铺矿11、12号孔K2灰岩单孔涌水量达1000m3以下。
凤凰山矿K2石灰岩大部埋深在110～360m之间，其结构致密，裂隙不发育，含水性弱。在矿井巷道开拓掘进中所揭露的K2灰岩大部分无水，仅在向斜轴部有水存在，如北风井底南大巷局部地段有弱的涌水或细水流。总之，井田处K2石灰岩含水微弱，对15号煤层开采影响不大。
4、奥灰岩溶水突水的可能性
（1）富水层段
奥陶系岩溶水含水丰富，承压水，水头标高580m。据晋城市20余个水井资料，灰岩界面以下100m以内为漏水层段，100～200m为弱含水层段，200～300m为富水层段，300～400m为下部弱含水层段（下马家沟组）。风矿7个奥灰水源井揭露，一般见溶洞层1～3层，第1层距奥灰顶264.27～377.00m，3层溶洞总厚31.69m。单井涌水量1053～2174t/d。
（2）奥灰水位变化情况
矿上有8眼供水井，均采奥灰岩溶水。1977年施工的4号水源井，当时水位标高633.20m；1990年5月观测资料，其水位标高变为598.40m，水位下降34.80m，年降幅在2.73m左右。20##年经对5个水源井水位观测，平均水位为579.35m，水位下降19.64m，年降幅1.23m，降幅比以前减小，但仍在下降，其原因除气候变化因素外，主要为大量工业开采所致。（水位变化情况详见表5－1）。25号水源井为奥灰水位长期观测井，1997～20##年观测资料详见附表12。
凤矿水源井奥灰水位观测表 表5－1
（3）带压开采情况分析
15号煤层底板标高525～760m，最低处低于奥灰水位约55m，带压地段分布在二仙掌、山耳东、西四义、兴王庄等地即Z1、Z2和Z4向斜轴部地段（图5－1），带压开采面积约2.402km2，带压资源量681万t，占15号煤层资源储量的7.7％。
根据国标GB12719－91推荐的突水系数公式：
Ts＝P/(M-Cp)
式中：Ts－突水系数（Mpa/m）
P －隔水层承压的水压（Mpa），15号煤层采用0.53Mpa。
M －底板隔水层厚度（m），井田15号煤层采用平均厚度14.72m。
Cp－采煤对底板隔水层的扰动破坏厚度（m），采用16m。
由上可知，大型矿井煤层开采对底板隔水层的扰动破坏厚度经验值16m远远大于井田15号煤层底板隔水层厚度14.72m，也就是说，由于大型矿井采煤工作面跨度大，顶板压力和采空后垮落震动对底板岩层扰动破坏程度增大，按照经验资料，大型矿井煤层开采对底板隔水层的扰动破坏厚度我14－17m，一般为16m左右。即本井田煤层开采过程中的扰动破坏作用基本将15号煤层底板隔水层全部破坏，使其隔水性能消失。因此分析，在本井田所以奥灰带压区，均存在突水可靠性，在带压区开采应采取防范措施。
在开采3、9号煤层时见有小型断层存在，但断距小，甚至不断透煤层，成为导水通道的可能不大。但西界白马寺逆断层与15号煤层接触处局部底板标高在奥灰水位以下，另外本矿陷落柱较为发育，个别陷落柱结构较疏松，当类似陷落柱位于带压地段时，不排除奥灰水通过陷落柱或白马寺逆断层与煤层沟通，而导致突水的可能，须严加防范。
六、矿井水文地质类型
根据井田水文地质条件和上述矿井充水因素综合分析，井田开采15号煤层矿井水文地质类型应属简单～中等类型。即大部地段属简单类型，局部带压开采区属中等类型。
第三节 矿井涌水量预算
本次工作的主要研究对象为15号煤层。现根据502号水文孔抽水试验资料对开采井田15号煤层时的矿井涌水量预算如下：
开采15号煤层矿井涌水量包括K2石灰岩含水层涌水及上部3、9号煤层采空区积水渗漏涌水量。
用“大井法”求15号煤层涌水量。
选用承压转无压公式：
(2HM-M2-h2)
Q＝ 1.366K
lgR-lgr
式中：Q－预计矿井涌水量（m3/d），
K－渗透系数（m/d），选用502号孔资料：0.0038m/d，
H－水头高度，采用46m，
M－含水层厚度，采用9.11m，
H－含水层疏干为0，
R－引用影响半径（m），
R=r0+r r=
r0＝2S
（S=H）
F＝假定15号煤层初采区面积（5.5Km2）
将上述各数代入预算公式，求得Q＝392m3/d。
9号煤层现开采范围与15号煤层假定初采区面积相近。据凤矿2000～20##年矿井涌水量（3、9号煤层合计涌水量）统计数据，矿井涌水量最大为21528 m3/d，最小为5280 m3/d，一般为9121 m3/d。
故推测15号煤层初期总涌水量为：
Q最大＝21528＋392＝21920 m3/d
Q最小＝5280＋392＝5672 m3/d
Q一般＝9121＋392＝9513m3/d
上述矿井涌水量估算值系根据K2灰岩涌水量理论计算值并参考凤矿2000～20##年开采3、9号煤层矿井实际涌水量综合推断。
第四节 矿井主要水害及其防治措施
一、 主要水害
如前所述，矿井主要水害为：3、9号煤层采空区积水、古窑及小煤矿积水，太原组石灰岩（主要是K5、K2石灰岩）含水层渗透及奥灰岩溶水突水。
二、 防治措施
凤矿3号煤层已基本采完，现主要开采9号煤层。故开采15号煤层时防治水害应突出2个重点。
（一）15号煤层上方采空区积水及灰岩含水层水
防治重点是9号煤层采空区积水。开采中要加强观察，按照预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采原则施工。并采取措施，疏干9号煤层采空区积水，可采用钻孔探测，抽水疏干或穿孔放水，通过泄水巷道将上部积水疏排到地面。
目前9号煤层采空区积水区有3处，即1、95310工作面，积水区面积188500m2，积水量25500m3。2、95311工作面，积水区面积41700m2，积水量5000m3。3、91303、91305工作面，积水区面积130000m2，积水量4425m3。随着9号煤层开采范围的扩大和采空区的增多，采空区积水将会不断增加，开采中应随时探测和调查，为将来开采15号煤层时疏排水工作提供依据。
（二）奥灰水
井田局部地段为奥灰带压开采区，将来在带压区开采时应进行以下工作：
1、查清带压区导水构造如断层、陷落柱的发育情况，并对其导水性进行探测和研究。；
2、在导水地段留足隔离煤柱，构筑挡水墙、挡水阀门；
3、备足设备，一旦发生突水意外，及时强排，排水设备能力拟在21000m3/d以上。
第五节 供水水源
凤凰山矿生活及生产用水主要取自奥陶系岩溶地下深层水。矿上共有8眼深井，供水量11000 m3/d上下，单井出水能力在60～80 m3/h，基本满足生产、生活需求。据水源井水质分析资料，奥灰岩溶水水质类型为低矿化度的HCO3 ·SO4-Mg·Ca型水，总硬度162.6～441.07mg/L，总碱度0.1～5.65毫克当量/升，PH6.7～7.6，符合饮用水水质要求。
第六章 开采技术条件
第一节 顶底板条件
15号煤层顶板为深灰色厚层石灰岩（K2灰岩），致密，坚硬，夹有燧石条带，节理裂隙较发育，厚度1.28～17.85m，平均9.11m，层位稳定。据王台铺矿矿井地质报告资料，单向抗压强度平均47.00Mpa，单向抗拉强度平均4.00Mpa；抗剪强度平均3.70Mpa。属坚硬类不易冒落顶板。
底板为灰黑色泥岩或铝质泥岩，局部有炭质泥岩伪底，厚度0.25～9.40m，平均4.27m。属软质岩层。铝质泥岩底板单向抗压强度为11.40Mpa，单向抗拉强度为0.76Mpa，抗剪强度2.49Mpa,膨胀率为0.63％。这种岩层遇水易膨胀变软，增加了管理难度。
第二节 瓦斯、煤尘和煤的自燃
一、 瓦斯
井田内15号煤层尚未开采揭露，未取得瓦斯测试资料。有待今后开采时进行采样测试。据相邻王台铺矿15号煤层揭露情况，瓦斯绝对涌出量为0.08－0.26m3/min，可供参考。
二、 煤尘和煤的自燃
据凤矿20##年4月27日在相邻王台铺矿采取15号煤层样委托山西省煤炭工业局综合测试中心进行煤尘爆炸性和煤自燃倾向性试验，结果如下：
1、煤尘爆炸性
20##年5月8日，凤矿在相邻王台铺矿采取15号煤层样品，在山西煤矿安全装备技术测试中心进行了煤尘爆炸性试验，结果为火焰长度为0mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量为0，鉴定结论为15号煤层无爆炸危险性，建议凤矿将来开采15号煤层时再采用进一步测试，以取得更可靠的试验资料。
2、煤自燃倾向性
20##年5月8日，凤矿在相邻王台铺矿采取15号煤层样进行煤尘爆炸性试验的同时，还进行了煤自燃倾向性试验，试验结果为：煤的吸氧量为1.2214cm3/g，自燃倾向性等级为Ⅲ级，属不易自燃煤，建议将来开采时再采样做进一步分析试验。
第三节 特殊开采
凤矿井田内分布多处村庄房屋建筑和三个长年有水的较大水池、水库，该矿在3、9号煤层开采过程中均按照有关规程规定，预留了村庄和水库保安煤柱，有效地保证了地表村庄和水池水库的地基安全。对居民不多的较小村庄，则采用搬迁安置的办法协商解决，煤矿投入生产以来尚未发生过任何地面建筑因煤层采空而发生毁坏的事故。
该矿今后15号煤层开采时，仍需按照有关规程规定，留足村庄和水池、水库等地表水体保安煤柱，避免煤层采空后引发地表塌陷而导致村庄房屋和水池、水库遭受破坏。
第四节 地温和地压
一、地温
据凤凰山矿开采3、9号煤层情况，井下温度一般在14℃～18℃之间，常年变化不大。根据有关资料，晋城矿区地温梯度为1.64℃/100m。据此推算，凤凰山矿开采15号煤层时井下温度不会超过20℃，对井下生产影响不大。
二、地压
井田内无地压测试资料。一般规律，地压随着开采深度的加深而增大，而且地压与巷道围岩物理力学性质关系明显，煤层松软，或底板岩层松软，巷道压力就会大。对地压的防治措施一是释放，二是加强巷道支护管理。井田内15号煤层最大埋深小于400m，根据3、9号煤层开采情况，地压对15号煤层开采不会带来大的影响。
第五节 环境地质
一 、环境地质条件
凤凰山矿位于北石店小盆地北部低山丘陵区，井田中北部大部为第四系黄土覆盖，南部局部有二叠系上下石盒子组地层出露。井田内沟谷发育，地形复杂。井田南北两侧分别发育四义河和车渠河，水量很小。均属季节性河流。井田内山梁坡度较缓，少见黄土滑坡和岩石崩塌现象。在黄土冲沟处，因受雨季洪水冲蚀作用，多见有黄土陡坎分布，但由于沟谷大都开阔无水，不具备形成泥石流等不良地质现象的条件。
二、环境地质问题及治理
随着工农业生产、采矿业的发展，原始生态环境遭到不同程度的破坏。针对煤矿开采造成的环境地质问题分别采取了不同的治理措施。
1、采空区引起的地表裂隙、塌陷等：
随着煤层的开采和采空区的扩大，地表出现了一些裂缝和塌陷现象，为了了解和今后分析这些因采空区引起的地表裂缝和塌陷的主要特征和分布规律，从1970年开始，进行了岩层移动观测工作，在不同埋深、不同采煤方法及不同地质地形条件下，先后设观测站4个，除1个报废外，有2个取得了观测结果，初步获得了在采动过程中岩层移动和地表表现的基本特征及主要技术参数：1级基岩移动角δ＝73°58′，边缘角（采用）d0＝60°，裂缝角平均80°20′。采空区地表地裂缝3处，20##年10月发生1处，影响范围40000m2，20##年11月发生2处，影响范围分别为50000 m2、70000 m2。井下开采导致的地面塌陷主要分布在无人居住或仅有少数居民零星分布的低山丘陵地带。针对这种情况，矿上已根据山西省搬迁办法的居住面积标准列支搬迁费用，予以搬迁安置。
2、矸石山
采煤产生的矸石约40万t/a，用双道前卸式箕斗排矸方式堆积到北入风井东北的荒地矸石堆上。地表煤矸石等固体废物场占地面积0.1685km2，累计堆积1450万t。重介质车间洗矸20万t/a，堆弃地在北回风井西南的荒山坡地，矸石堆位于工业广场及居住区的下风向。矿上用矸石造地100多亩，现9号煤矸石经过特殊处理也用来造地。3号煤的硫分低，如果减少矸石中的杂夹煤，矸石山不自燃。煤矸石等固体废物综合利用量2.5万t/a，井下采空区矸石充填，截至20##年底，采空面积4.13km2，治理面积4.07km2。
3、井下矿坑排水和重介质洗煤排水
据1999～20##年观测统计资料，坑道涌水量252.31～302.01万m3/a。洗选煤厂排放洗煤水1000～2000t/d。全矿向地表排放污水156万m3/a，治理（循环利用）146万m3/a。污水中有害物质主要是悬浮物0.013mg/L，生物耗氧量（COD）0.011mg/L，化学耗氧量（BOD）50.009mg/L；地下水位降幅累计21m，矿坑排水影响范围30km2。重介车间的洗煤水是闭路循环系统，建有2个角锥池，2台压滤机作为煤泥水处理的设备，实现闭路循环；建有事故沉淀池，供事故发生时排放用，并可兼作平衡调节储存洗煤水。压滤机的滤饼与末煤相混合装车外运。
4、生活污水
矿上建有1座生活污水处理厂，处理污水约3000m3/d。工业场地及居住区的生活污水经2级处理后，排放至大车渠水库，剩余污泥作农业肥料。医院污水经液氯消毒后入污水处理站，与生活污水一并处理。处理后的水质符合国家《工业三废排放标准（试行）》标准。井下排水有2条排放途径，一是排至煤泥沉淀池，经处理后作为洗煤用补充清水；另一是直接排至大车渠水库。以循环利用为主，排放量是极少数。
5、工业噪音
北回风井的扇风机和压风机噪声，与最近的村庄间有山地相隔，平面距离在950m以上，村庄接受到的声音级符合国家噪声卫生标准。压风机为无锡压缩机厂生产的5L－40/8型空压机，带有降低噪声的装置，使空压机的噪声发射级降至82dB，符合《工业企业噪声卫生标准（试行）》的规定。扇风机房内安装2台ZK60－4N28型扇风机，拖动扇风机的设备为2台YR118/59-10型电动机，其中1台工作，1台备用。室内噪声超标，按设计建有隔音值班室，工人可以在允许噪声级的条件下工作。
6、煤粉尘和废渣
原煤准备车间对2台TIS820F＝14m2原煤分级筛设防尘系统，每台筛子设XLP/B－8.2型除尘器2个，除尘效率达90％左右。
矿上锅炉燃烧用低硫、低灰的3号煤，烟气中的SO2含量低，含尘浓度也低。炉灰渣可与除尘器的集尘相混合后排至矸石山，也可由矿方自行安排利用或排放途径。
综上所述，煤矿开采造成的“三废”排放、矿山污染基本得到了控制。
八章 结论
一、成果评述
本地质报告是在搜集凤凰山矿建井前后历次地质勘探成果和部分3、9号煤层开采资料的基础上，通过综合分析研究而编制完成的，报告的重点研究对象是下组15号煤层，综合前述各章内容，主要结论性成果如下：
1、煤层资源情况
15号煤层位于太原组底部，属井田较稳定全区可采煤层，煤层厚度1.35～5.50m，平均2.33m。局部厚度、结构变化较大，个别点（487号和凤22号孔）因夹矸增厚趋于分叉。但大部区段煤层厚度较为稳定，基本保持在1.60～2.50m左右。15号煤层煤类为无烟煤，硫分含量较高，属中－高硫煤，局部灰分含量较高，呈高灰煤。经本次估算井田内15号煤层资源/储量总计8506.5万t，其中非高硫煤4462.1万t，约占资源/储量的52.5％。
2、地质构造评述
井田地质构造以褶曲为主，共发育较大褶曲9条，并伴生有白马寺边界断层和较多层间小断层及中小型陷落柱。其中褶曲大多为中小型宽缓向、背斜，最大延伸长度4200m，煤层起伏频繁，给开拓布置带来一定影响。
断层中西界白马寺逆断层规模较大，走向延伸数公里，逆推断距40m左右，倾角70°，属大型逆冲断层，由于该断层位于井田边界处，对井田内煤层开采影响不大。其余断层为3、9号煤层开采中发现，落差5m以上，先后共发现40余条，垂向延深长度不大，均属层间小断层，但对于厚度较薄的9号煤层来说，正好将煤层断失，使机械化综采造成一定不利因素。根据3、9号煤层断层形成机理推断，井田15号煤层很可能会发育一些规模不大的层间小型断层，将对15号煤层开采带来一定影响。
井田中东部陷落柱较发育，3、9号煤层开采中已先后发现50个中小型陷落柱，其中规模最大的水平断面积达7145m3，也给煤层开采带来一定影响。
井田内未发现火成岩侵入现象，总体来说井田地质构造复杂程度应属大部简单西部中等。
3、煤层开采条件
（1）水文地质条件
井田主要含水层深部奥灰岩溶裂隙含水层及表层第四系冲积层孔隙含水层，而对开采15号煤层产生主要影响的含水层则为太原组K2灰岩裂隙含水层，富水性较弱，对15号煤层开采影响不大。而深部奥灰水富水性强，井田局部地段15号煤层底板标高低于奥灰水位标高，存在带压开采区，故综合分析，开采15号煤层矿井水文地质类型应属简单～中等类，机大部区段属简单类型，在Z1、Z2和Z4向斜轴部带压开采区属中等类型。
（2）煤层顶底板
15号煤层直接顶和老顶均为K2厚层石灰岩，属坚硬类，不易冒落，好管理。底板为灰黑色泥岩或铝质泥岩，局部有炭质泥岩伪底，属软弱岩层，遇水易膨胀，不容易管理。
（3）瓦斯、煤尘和煤的自燃
井田内无15号煤层瓦斯和煤尘爆炸性测试资料，据本次在相邻王台铺矿采取15号煤层样进行煤尘爆炸性和煤自燃倾向性测试，结果为15号煤层属不易自燃煤，煤尘无爆炸危险性。
4、影响15号煤层开采的主要地质因素
综合分析，影响井田15号煤层开采的主要地质因素有下面三个方面：
（1）层间小断层和陷落柱
根据3、9号煤层开采情况，井田内小断层和陷落柱比较发育。其中小断层性质大部为正断层，少量为逆断层，落差均在5m以下，最大延伸长度480m，垂向上延深长度不大，均属层间小断层，据3、9号煤层所见情况，基本无上下延深对应关系。属于构造运动阶段，受近似水平挤压力影响随褶曲形成而伴生于较软弱岩层中的局部错断现象。根据其形成机理分析，在下部15号煤层处，很可能会发育一些类似的层间小断层，由于15号煤层厚度较薄，一般多在1.60～2.50m之间，而这些小断层往往会将煤层正好断失，给机械化综采带来一定困难。
同样，据3、9号煤层开采情况，现先后发育50个中小型陷落柱，其水平断面积最大可达7.45m3，且根据陷壁角60～80°向下延深，至15号煤层处水平断面积将会有所增大，这也为15号煤层的开采带来一定不利因素。
（2）上部3、9号煤层采空区积水
据3、9号煤层开采情况，在其部分采空区内聚积有不同程度积水，其中3号煤层由于大面积为小窑和古窑开采，具体情况难以查清，从9号煤层看，现主要分布3处采空区积水，即91303、91305采空区，积水量达4425m3。随着9号煤层的继续开采和采空区的不断扩大，其积水范围和积水量会逐渐增大，将为下部15号煤层开采造成充水威胁。15号煤层开采时，应对上部3、9号煤层采空区积水情况进行进一步调查，并采取排放措施，确保安全生产。
（3）奥灰岩溶水
井田中西部Z1、Z2和Z15向斜轴部地段属带压开采区，15号煤层底板标高最低的凤56号钻孔处奥灰水位高出，煤层底板标高54m。由于井田15号煤层底板隔水层厚度（平均14.72m）小于大型矿井煤层开采对底板隔水层的一般扰动破坏厚度（经验值16m），故分析井田所有带压区均存在奥灰突水可能性，特别是若有导水构造如较大断层和陷落柱发育时，奥灰承压水有可能通过导水裂隙涌入煤层。因此将来在此地段开采15号煤层时，应严密监视隐伏断层和陷落柱发育情况，特别是西界白马寺逆断层局部地段与15号煤层接触处，煤层标高低于奥灰水位，应对其导水性作进一步研究。防范因其导水而引发奥灰突水事故。
5、资源开发利用的技术经济评价
井田15号煤层埋深100～400m，煤层层位稳定，厚度大部区段变化不大，地质构造中等偏简单，大部地段水文地质条件简单，总的开发条件较好，但15号煤层局部地段灰分、硫分较高，特别是硫分，采取洗选工艺将增加一定生产成本。但从目前煤炭市场价格分析，扣除洗选等各项生产成本后仍有较大的利润空间，应该有较好的收益回报。也就是说，通过采用一系列新的技术手段，使成品煤质量取得可靠保证后，其开发利用的前景应该是良好的。
二、存在问题和建议
1、如上所述，井田西部Z1、Z2和Z4向斜轴部附近带压开采区，将来在这些地段开采15号煤层应注意断层、陷落柱等导水构造存在的可能性。并对西界白马寺逆断层的导水性进行进一步探测和研究，因该断层在凤53号孔西侧地段与15号煤层接触处，煤层底板标高低于奥灰水位标高，若白马寺断层存在导水性，将导通奥灰水侵入煤层造成水害事故，应严加防范。
2、根据3、9号煤层开采情况，井田内层间小断层和陷落柱较发育，从其形成机理推测，15号煤层处很可能也发育一些类似层间小断层，陷落柱则将沿陷壁角下延至15号煤层，并可能出现有新的小型陷落柱。为了给15号煤层开采提供更可靠的断层、陷落柱分布情况，建议采取一些先进的物探手段进行探测，为15号煤层开拓规划提供依据。
3、井田缺少15号煤层瓦斯测试资料，建议井筒延深见15号煤层后和开采初期采取相关煤样委托有关测试单位进行测试，为矿井安全生产和采取防范措施提供依据。
4、关于开采15号煤层的矿井涌水量预算，本次仅依据502号水文孔抽水试验资料和该矿2000～20##年3、9号煤层矿井涌水量统计数据进行了简单涌水量预算。关于上部3、9号煤层采空区积水的影响因素，因许多不确定因素，如3号煤层采空区积水情况尚未查清，9号煤层正在开采，其采空区积水情况将有动态变化等等。因此对于开采15号煤层矿井涌水量，目前尚难以做出较准确的预算，因此建议矿方在开采3、9号煤层的同时，对其采空区积水情况应进行进一步探测和调查，待取得可靠资料后对上述预算值进行补充修正。
5、坚持对本矿7个水源井奥灰水位定期观测，做好观测记录，并对周围村庄、深水井进行水位、水量调查，然后对获取的有关资料进行认真分析，随时检查修正井田内奥灰水位资料，为矿井安全生产提供可靠依据。
6、加强环境保护意识，在煤层开采过程中，对矿区“三废”认真管理，尽量减少矿区各类污染扩散，使矿区保持良好的生存环境。